鋰動(dòng)力電池和氫燃料電池，單刀突進(jìn)后的雙輪并行

誰(shuí)是新能源汽車的動(dòng)力之王？當(dāng)對(duì)環(huán)境污染嚴(yán)重的鉛酸電池已經(jīng)沒落，綠色的新能源鋰動(dòng)力電池崛起之時(shí)，氫燃料動(dòng)力電池又單刀突進(jìn)地進(jìn)入了市場(chǎng)舞臺(tái)。在鋰動(dòng)力電池與氫燃料電池之間，誰(shuí)勝誰(shuí)負(fù)，誰(shuí)將最后成為市場(chǎng)之王？或者說我國(guó)新能源汽車的動(dòng)力之源從哪里來？可謂是眾說紛紜，莫衷一是。

眾所周知，新能源汽車是國(guó)家層面培育的戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)，是面向未來大力發(fā)展的重大項(xiàng)目之一。多年來，為了鼓勵(lì)大家使用清潔型、節(jié)能型的新能源汽車，國(guó)家可謂是既出政策又給補(bǔ)貼，在國(guó)內(nèi)創(chuàng)造出了一個(gè)繁榮的新能源汽車市場(chǎng)。中國(guó)汽車工業(yè)協(xié)會(huì)的數(shù)據(jù)顯示，2018年我國(guó)新能源汽車產(chǎn)銷量繼續(xù)保持全球第一，全年產(chǎn)銷分別為127萬輛和125.6萬輛，當(dāng)年全球新能源汽車總銷量突破550萬輛，其中我國(guó)占比超過53%。這樣的產(chǎn)量，這樣的比率，使中國(guó)成了世界新能源汽車發(fā)展的風(fēng)向標(biāo)和“領(lǐng)軍者”。

一環(huán)起，眾環(huán)興。新能源汽車產(chǎn)銷的火爆帶動(dòng)了動(dòng)力電池市場(chǎng)的快速發(fā)展，用一句廣告語(yǔ)概括，那就是：電池好！車才好!可以說作為汽車的核心部件，在影響電動(dòng)汽車性能的要素中，電池占有非常大的比重，一塊好的電池，既能減輕整車重量，增加續(xù)航能力，還能夠使車輛的行駛性能、安全性能以及使用便利性得到很大的提升，因此新能源汽車怎么選，動(dòng)力電池是關(guān)鍵。從多年來電動(dòng)汽車的動(dòng)力電池的發(fā)展實(shí)踐來看，其歷經(jīng)鉛酸蓄電池、鎳氫電池到現(xiàn)在的鋁空氣電池、磷酸鐵鋰電池、三元鋰電池，甚至董明珠跨界造車所使用的鈦酸鋰，據(jù)說鈦酸鋰電池的優(yōu)點(diǎn)是充電速度快，只需5分鐘即可充滿，而且充放電幾乎不受溫度的影響，使用壽命可達(dá)30年。

大浪淘沙般的競(jìng)爭(zhēng)之后，在目前的動(dòng)力電池系列中，鋰電池是現(xiàn)階段技術(shù)較為成熟、性能較為穩(wěn)定、應(yīng)用最為廣泛的，目前新能源汽車包括美國(guó)的特斯拉，都是使用鋰電池做動(dòng)力。其中的三元鋰動(dòng)力電池更是為行業(yè)所推崇，據(jù)悉在同體積重量下，三元鋰電池相比磷酸鐵鋰電池的容量更大，能量密度高，相對(duì)壽命也更長(zhǎng)。并且隨著電池組效能的提高，鋰離子動(dòng)力電池越做越輕巧，發(fā)展前景較為明朗。

不過在新能源鋰動(dòng)汽車大行其道的同時(shí)，一直默默無聞、一種以氫燃料為動(dòng)力的氫動(dòng)力新能源汽車閃亮登場(chǎng)，躍進(jìn)新能源動(dòng)力電池行業(yè)。特別是去年2月15日，曾任科技部部長(zhǎng)的萬鋼在《人民日?qǐng)?bào)》發(fā)表的《促進(jìn)新能源汽車產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展》一文，更如一顆重磅炸彈，使新能源汽車向何處去的問題引起業(yè)界的爭(zhēng)鳴，大家或贊同支持或提出反對(duì)意見，于是乎，氫燃料電池成為眾人議論的焦點(diǎn)。

按照萬鋼的觀點(diǎn)，“純電動(dòng)汽車的短板是續(xù)駛里程和充電時(shí)間，尚不能滿足量大面廣的遠(yuǎn)程公交、雙班出租、城市物流、長(zhǎng)途運(yùn)輸?shù)仁袌?chǎng)需求。為此，應(yīng)及時(shí)把產(chǎn)業(yè)化重點(diǎn)向燃料電池汽車拓展。”萬鋼認(rèn)為，燃料電池產(chǎn)業(yè)化已經(jīng)有基礎(chǔ)，給出的主要理由：一是中國(guó)燃料電池汽車經(jīng)過多年研發(fā)積累，已形成自主特色的電-電混合技術(shù)優(yōu)勢(shì)，并經(jīng)歷規(guī)模示范運(yùn)行；二是中國(guó)氫能來源廣泛；三是上汽、濰柴、福田、長(zhǎng)城等骨干企業(yè)已經(jīng)啟動(dòng)燃料電池商業(yè)化。因此，他建議，要結(jié)合各地資源稟賦，開展氫燃料電池的區(qū)域商業(yè)化示范運(yùn)營(yíng)，加快產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程，實(shí)現(xiàn)新能源汽車產(chǎn)品型譜電動(dòng)化、智能化全覆蓋。

眾所周知，我國(guó)在發(fā)展新能源汽車上，走的是鋰電優(yōu)先的道路，日本直接發(fā)展的是氫燃料電池汽車，不過我國(guó)并沒有忘記氫能源電池的布局。根據(jù)我國(guó)2016年發(fā)布的“節(jié)能與新能源汽車技術(shù)路線圖”，2020年、2025年、2030年，中國(guó)燃料電池汽車的規(guī)模要分別達(dá)到5000輛、5萬輛以及100萬輛。并且在電動(dòng)汽車補(bǔ)貼不斷退坡的同時(shí)，燃料電池汽車補(bǔ)貼標(biāo)準(zhǔn)不變，多家央企在內(nèi)的諸多企業(yè)和資本涌入了氫燃料電池汽車這片藍(lán)海。國(guó)家在政策層面對(duì)氫能源燃料汽車給予大力支持的同時(shí)，地方政府更是看上了這塊沒有開發(fā)的“處女地”，也都紛紛進(jìn)入。2017年9月上海率先從地方政府層面發(fā)布了《上海市燃料電池汽車發(fā)展規(guī)劃》，計(jì)劃到2020年，氫燃料電池產(chǎn)業(yè)鏈在上海能夠創(chuàng)造150億元的產(chǎn)值，加氫站建成5~10個(gè)，建成兩個(gè)乘用車示范區(qū)域，運(yùn)行規(guī)模超過3000輛，到2025年產(chǎn)值達(dá)1000億元，乘用車銷售達(dá)2萬輛。隨后，包括蘇州、西安、廣州、武漢、佛山等地也陸續(xù)發(fā)布了氫燃料電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃，在去年的國(guó)際客運(yùn)交通裝備與技術(shù)展覽會(huì)上，氫燃料電池大客車業(yè)已首次亮相天津。

對(duì)于氫燃料電池，外行看的是熱鬧，業(yè)界看的是門道。新能源領(lǐng)域的電池專家、河南鋰動(dòng)電源公司總經(jīng)理?xiàng)顫J(rèn)為，氫燃料電池盡管國(guó)家有政策扶持，不少企業(yè)有投入，但大多是說得多，做得少，與鋰動(dòng)力電池的突飛猛進(jìn)相比，氫燃料電池的發(fā)展還在起步階段，去年僅為國(guó)內(nèi)全部新能源車千分之一的1619輛氫燃料電池汽車的產(chǎn)量就是明證。究其原因，楊濤認(rèn)為，一是在氫燃料電池領(lǐng)域，關(guān)鍵技術(shù)和核心零部件目前大多是跨國(guó)企業(yè)占據(jù)，氫燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)核心零部件的電堆及催化劑、膜、氣體擴(kuò)散層等，幾乎處于外資技術(shù)壟斷局面，我們很難有新的突破，可以說我國(guó)的氫燃料電池汽車產(chǎn)業(yè)只是打通了技術(shù)鏈，但產(chǎn)業(yè)鏈基本未形成，核心產(chǎn)品多依賴國(guó)外；二是氫原料的制備問題，目前制氫主要有水電解制氫和石化、煤氣制氫三個(gè)路徑，其中水電解制氫用電成本高，是最不經(jīng)濟(jì)、成本最高的路徑，而煤氣、天然氣重整制氫因損耗大量資源，致使此路徑不可持續(xù)。另外該路徑還不能解決能源和環(huán)境的根本矛盾，制氫過程中碳排放量高，對(duì)環(huán)境不友好；三是盡管國(guó)內(nèi)可以通過以上三個(gè)路徑生產(chǎn)氫氣化燃料，但氫燃料汽車推廣仍面臨技術(shù)、成本以及商業(yè)模式瓶頸及運(yùn)輸存儲(chǔ)的安全風(fēng)險(xiǎn)。還需要說明的是，氫燃料電池盡管有其駕駛里程長(zhǎng)、充氣時(shí)間短的優(yōu)勢(shì)存在，但面對(duì)中國(guó)復(fù)雜的路況和駕駛水平各異，十分活躍的氫氣體的控制恐怕要比鋰電要困難得多。此外日韓以及歐美多個(gè)國(guó)家研究至今都仍未付諸大規(guī)模實(shí)施，我們?nèi)糍Q(mào)然先行風(fēng)險(xiǎn)很大。

楊濤分析稱，面對(duì)在國(guó)內(nèi)已經(jīng)鋪開且成熟的鋰動(dòng)電池市場(chǎng)，氫燃料電池市場(chǎng)要想分一杯羹，或者說替代鋰電，成為新能源汽車的動(dòng)力之源，需要很長(zhǎng)的路要走，既要突破外國(guó)專利的“圍剿”和壓制，其制造出的汽車價(jià)位更要比使用油氣經(jīng)濟(jì)，這樣才會(huì)使氫能源汽車進(jìn)入尋常百姓家中。更何況鋰動(dòng)力電池技術(shù)更新正在加速，駕駛里程和充電容量正在進(jìn)一步加大，如高鎳三元鋰電材料已經(jīng)可以讓電動(dòng)車?yán)m(xù)航里程增加到500公里以上，特斯拉高配版甚至到了700公里，這也說明鋰動(dòng)新能源的技術(shù)進(jìn)步也很快。

1月16日，工信部發(fā)布了《中華人民共和國(guó)工業(yè)和信息化部公告(2019年第5號(hào))》,將《鋰離子電池行業(yè)規(guī)范條件(2018年本)》和《鋰離子電池行業(yè)規(guī)范公告管理暫行辦法(2018年本)》予以公告并征求意見。同時(shí)在今年年初全國(guó)科技大會(huì)上，由上海交通大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院馬紫峰教授團(tuán)隊(duì)與比亞迪等單位合作完成的“磷酸鐵鋰動(dòng)力電池制造及其應(yīng)用過程關(guān)鍵技術(shù)”榮獲2018年國(guó)家科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)。從國(guó)家的政策到獎(jiǎng)勵(lì)，都說明了國(guó)家對(duì)發(fā)展鋰動(dòng)新能源電池的肯定。

但氫能畢竟是世界公認(rèn)的清潔能源，被譽(yù)為21世紀(jì)最具發(fā)展前景的二次能源，日本、歐洲、美國(guó)等在內(nèi)的國(guó)家現(xiàn)在已經(jīng)把氫能燃料電池作為一個(gè)非常重要的方向，并且制定了非常詳細(xì)的氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展路線圖。我們國(guó)家也沒有閑著，四部委在2018年2月就已經(jīng)在發(fā)布的關(guān)于調(diào)整新能源汽車推廣應(yīng)用財(cái)政補(bǔ)貼政策的通知中，明確指出燃料電池汽車是重點(diǎn)發(fā)展方向。并且數(shù)據(jù)顯示，截至2018年底，已經(jīng)有41家中國(guó)整車企業(yè)開始研發(fā)氫燃料電池汽車，運(yùn)營(yíng)及在建的加氫站分別有19座和45座，僅2018年氫燃料電池產(chǎn)業(yè)相關(guān)投資及規(guī)劃資金就超過850億元。

因此，按照專家的觀點(diǎn)，筆者認(rèn)為，未來的新能源汽車的動(dòng)力之源，不是誰(shuí)替代誰(shuí)的你死我活的絕對(duì)的替代，可能是一個(gè)兩強(qiáng)相存、齊頭并進(jìn)的雙輪前進(jìn)的時(shí)代。無論鋰電或者氫燃料電池，兩者在制造和使用過程中既有優(yōu)勢(shì)又各有缺陷，偏向一方而損毀一方都不是正確的、科學(xué)的態(tài)度。一旦鋰動(dòng)電池與氫燃料電池結(jié)合，在不同的行業(yè)使用不同類型的新能源電池，可以使國(guó)內(nèi)的新能源汽車布局更加合理完善，鋰動(dòng)及氫燃料汽車的發(fā)展才會(huì)又穩(wěn)又快。